Este documento presenta información sobre pequeñas centrales hidroeléctricas (PCH) y microcentrales hidroeléctricas (MCH), incluyendo definiciones de tamaños, etapas de proyectos, fórmulas de potencia, ejemplos de proyectos en Chile, y detalles sobre componentes como bocatomas, canales, casas de máquinas y turbinas.
1. Carlos E. Bonifetti Dietert
cbonifetti@tie.cl
INTE LTDA. Ingenieros Consultores
BMG Hidroconsultores
www.bmghidroconsultores.cl
1
Seminario Bonos de Carbono Puerto Varas
2. ALTURAS DE CAIDA
• Bajas caídas: 2,5 a 15 m
• Medias caídas: 15 a 300 m
• Altas caídas: > 300 m
3. TAMAÑO DE LAS PLANTAS. CLASIFICACIÓN
MICROCENTRALES < 100 kW
MINICENTRALES 101 kW a 2.000 kW
PEQUEÑAS
CENTRALES
2.001 kW a 10.000 kW
PICOCENTRALES 0,2 kW a 5 kW
4. ETAPAS DE UN PROYECTO DE MCH o PCH
• Perfil de Proyecto ó Evaluación
Preliminar de Sitio
• Prefactibilidad Técnico Económica
• Proyecto Ingeniería Básica
• Proyecto Ingeniería de Detalles
5.
6. POTENCIA = CAUDAL * ALTURA
Para Microcentrales
P [kW] = 6 * Q [m3/s] * Hn [m]
“1 [m3/s] = 1.000 [l/s] de flujo con una caída de 1 metro son 6 kW”
“ 0,1 [m3/s] = 100 [l/s] en una caída de 10 metros son 6 kW ”
“ 0,01[m3/s] = 10 [l/s] en una caída de 100 metros son 6 kW ”
POTENCIA * TIEMPO = ENERGÍA ……
7. Mini y Pequeñas
Centrales Hidroeléctricas
MCH y PCH
Obras y componentes
Talleres Regionales sobre Energías Renovables no-convencionales
15. Análisis de
características
de la cuenca
pendientes, uso
de terreno, área
aportante,
vegetación, etc.
Análisis de datos
fluvio-
y pluviométricos
Analizar datos de
caudales de ríos
y estaciones
pluviométricas
cercanas
Síntesis de
caudales
mensuales y
crecidas
Para estimar
potencial
energético y para
diseñar obras
civiles y equipos
Caudal ecológico
/caudal mínimo
Caudal para
sostener
actividad
biológica en el rio
(ej. 10% de
caudal normal,
50% de mínimo,
etc.)
Estudio
de
Hidrología
Carta Topográfico IGM
Ubicación del
Proyecto
Curso del
Río
Limite de la
Cuenca
Aportante
Zona de
Deshielo
28. MCH “Río Grande” – Turbina y Generador
VÁLVULA DE MARIPOSA
MANÓMETRO
GUARDA-CORREAS
VÁLVULA REGULADORA DE CAUDAL
TURBINA
TAPA
ALTERNADOR
BASTIDOR
BASE
DESAGUE TANQUE
CAÑERÍA AGUA A TQUE. DE CGA. LASTRE
Mapa ubicación
(Ver www.turistel.cl, Mapa Rutero ‘B’)
29. MCH Termas de Puyehue - 130 kW – Circa 1938 “D.C.”
Turbina Francis de Pozo (Rango de Operación 80 – 130 kW ) > RED
Ahora operando
y vendiendo
a la red
30. MCH Termas de Puyehue - 130 kW – Circa 1938 “D.C.”
Turbina Francis de Pozo (Rango de Operación 80 – 130 kW ) > RED
BOCATOMA
Ahora operando
y vendiendo
a la red
31. MCH Gorbea 150 kW Hb = 5m Circa 1926
Operó hasta 1960. Aparición del SIC con + kW y - $/kWh
Casa de Máquinas
32. MCH Gorbea 150 kW Hb = 5m Circa 1926
Así está
a Marzo
de 2009
33. El concepto de la
“turbina de pozo”
Turbina Francis
eje horizontal
cojinetes sistema
Wülfel, salida
con tubo de
aspiración en
hormigón, para
instalar en
cámara abierta.
35. ESQUEMA GENERAL MCH
CON TURBINA „DIVE’
Tipo axial vertical
Rotor con álabes de paso fijo
Contenedor para tableros de
fuerza y control
Potencia 400 kW
51. BMG Hidroconsultores
Concepción
• JMS Ingenieros Consultores Ltda.
(Ing. Civil Juan Marcus Sch.)
• INTE LTDA. Ingenieros Consultores
(Ing. Civil Mecánico Carlos Bonifetti D.)
Puerto Montt
• Javier Gho B.
(Ingeniero Químico – Diplomado Sistemas y Tecnologías Energéticas (UNU) )
www.bmghidroconsultores.cl